非氟杂化质子交换膜的多尺度设计与制备基础研究

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)应用中通用的全氟磺酸膜难以在较高温度下操作、阻醇率低，且价格昂贵等缺点，本课题将溶胶-凝胶(sol-gel)法制备有机-无机杂化膜路线和酸-碱聚合物膜思路结合起来，以发展耐高温(热分解温度>250oC)、质子电导优良(质子电导率>0.07 S cm-1)的新型非氟质子交换膜。将从多尺度角度出发,研究sol-gel微观反应历程，并将反应历程与膜结构和综合性能关联，以此调控反应条件、优化膜的物化性能，得到的杂化膜用于高温燃料电池中有望获得稳定性好、电流效率高的实际操作系统，从而为PEMFC的进一步发展和实际应用范围的扩大提供关键理论和技术支撑。

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)应用中通用的全氟磺酸膜难以在较高温度下操作、阻醇率低，且价格昂贵等缺点，本课题将溶胶-凝胶(sol-gel)法制备有机-无机杂化膜路线和酸-碱聚合物膜思路结合起来，以发展耐高温(热分解温度>250oC)、质子电导优良(质子电导率>0.07 S cm-1)的新型非氟质子交换膜。从多尺度角度出发,研究sol-gel 微观反应历程，并将反应历程与膜结构和综合性能关联，以此调控反应条件、优化膜的物化性能，得到的杂化膜用于高温燃料电池中获得稳定性好、电流效率高的实际操作系统，项目执行以来共发表SCI收录论文36篇，申请发明专利6项（一项已授权），研究成果为PEMFC 的进一步发展和实际应用范围的扩大提供关键理论和技术支撑。